手性藥物中間體的微生物酶法合成研究.pdf

1、生物催化法因具備催化效率高、立體專一性好、反應條件溫和等優(yōu)勢，相比于傳統的化學催化工藝具可以更好的適應于環(huán)境友好、資源節(jié)約等綠色工業(yè)的要求。手性化合物（包括手性藥物、手性原材料和手性中間體）是目前運用生物催化技術的主要產品，并且在醫(yī)藥、化學品以及食品工業(yè)中有著很廣泛的應用。
　　 生物催化法又包含以純酶作為催化劑和以細胞作為催化劑兩大類別。這其中以細胞作為催化劑的方法是直接將發(fā)酵好的細胞離心洗滌后作為催化劑投入反應的一種生物催化

2、方法，因其不需要再添加昂貴的輔助因子幫助輔酶的再生，且不需要繁瑣的純酶提取工藝，使用起來更為方便廉價。本論文著重研究了運用細胞催化的方法合成手性藥物中間體。
　　 本論文運用全細胞酶法合成了兩種高立體選擇性的手性藥物中間體，即左乙拉西坦酸和(R)-α-苯乙醇。這其中左乙拉西坦酸是合成抗癲癇藥物左乙拉西坦的中間體，而(R）-α-苯乙醇也是合成多種藥物的必須中間體。在論文的第二章中，研究了左乙拉西坦酸的生物法合成路線。該路線是根據左

3、乙拉西坦的結構特點，自行設計的一條通過從自然界篩選立體專一性催化劑的方法立體選擇性水解乙拉西坦單酯（α-乙基-2-氧合-1-乙酰胺吡咯烷乙酸酯）合成左乙拉西坦酸的路線。根據該路線的要求，從多地區(qū)采集的土樣中最終篩選得到了一株能夠高立體選擇性水解乙拉西坦單酯即能夠產羧酸酯水解酶的菌株，并通過觀察該菌株的細胞結構、菌落形態(tài)以及生理生化特征，結合16S rDNA測序分析將該菌株命名為鞘胺醇桿菌SIT102。論文的第三章對鞘胺醇桿菌SIT102

4、的發(fā)酵條件進行了初步優(yōu)化。優(yōu)化后的最適發(fā)酵條件為葡萄糖10g/L，蛋白胨20g/L，MgSO40.5g/L，KH2PO30.5g/L，K2HPO30.5g/L，pH7.0，30℃，180rpm培養(yǎng)36h;經優(yōu)化的發(fā)酵條件培養(yǎng)后細胞量從2.41 g/L提高到了3.53 g/L，同時比酶活力從最初的1.74U/g提高到了3.16 U/g。第四章在發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎上研究了鞘胺醇桿菌SIT102的最適反應條件。經優(yōu)化的反應條件為底物濃度5mM

5、，細胞10gdcw/L，pH7.5，35℃，180rpm反應20h。最終底物的轉化率、產物的ee值及E值可以分別達到48.3％、96.5％和175.7。
　　 第五章中，為了提高實驗室現有菌株埃切畢赤酵母AS2.625催化苯乙酮所生成（R）-α-苯乙醇的ee值，自行設計了一種提高產物ee值的方法。在該方法中，嘗試添加了多種有機助溶劑、表面活性劑及不同種類的環(huán)糊精，并發(fā)現β-環(huán)糊精能夠最大程度的提高產物(R）-α-苯乙醇的ee值。